题目内容
【题目】已知椭圆
:
的离心率为
,以原点
为圆心,椭圆
的长半轴为半径的圆与直线
相切.
(1)求椭圆
的标准方程;
(2)已知点
,
为动直线
与椭圆
的两个交点,问:在
轴上是否存在点
,使
为定值?若存在,试求出点
的坐标和定值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
;(2)定点为
,
.
【解析】
试题分析:(1)由离心率为
可得
,以原点
为圆心,椭圆
的长半轴为半径的圆的方程为
,其与直线
相切,利用点到直线的距离等于半径可得
,再由
即可求得
,方程得解;(2)假设在
轴上存在点
,使
为定值,设出
点的坐标,根据向量数量积的运算得到
坐标的关系,设出直线
的方程,整理方程组得到
坐标的关系并代入,要使其值与
的斜率,则分离参数
,让其系数为零,即得
点坐标.
试题解析:(1) 由e=
,得
=
,即c=
a ① 又因为以原点O为圆心,
椭圆C的长半轴长为半径的圆为x2+y2=a2,且与直线2x-
y+6=0相切,
a=
=
,代入①得c=2,所以b2=a2-c2=2.
椭圆的方程为
+
=1.
(2)由
得:(1+3k2)x2-12k2x+12k2-6=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=
,x1·x2=
,
根据题意,假设x轴上存在定点E(m,0),使得2+·=·(+)=·为定值,
则有: ·=(x1-m,y1)·(x2-m,y2)=(x1-m)·(x2-m)+y1y2
=(x1-m)(x2-m)+k2(x1-2)(x2-2) =(k2+1)x1x2-(2k2+m)(x1+x2)+(4k2+m2)
=(k2+1)·
-(2k2+m)·
+(4k2+m2)=
.
要使上式为定值,即与k无关,则应使3m2-12m+10=3(m2-6), 即
,
此时
为定值,定点为
.
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